Sistema Multi-Agente para la Generación de Movimientos de Ajedrez. Juan Fco. Rodríguez Hervella

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1 Sistema Multi-Agente para la Generación de Movimientos de Ajedrez Juan Fco. Rodríguez Hervella

2 Indice Introducción. MAS para la Generación de Movimientos. Arquitectura FIPA-OS. Trabajos Futuros. Referencias. Título 2

3 Introducción Juegos de perfect information Ajedrez Damas Tres en Raya... Ajedrez: métodos utilizados Fuerza bruta (http://www.research.ibm.com/deepblue) Redes neuronales (http://neural-chess.netfirms.com) Búsqueda distribuida (http://chessbrain.net) Agentes? Título 3

4 Introducción Fuerza bruta no es factible. Búsqueda del espacio de soluciones: Minimax + optimizaciones. Generación de movimientos. Funciones de evaluación. Título 4

5 Introducción Redes neuronales: Basados en la evolución: Evolutionary algorithms being applied to a population of potential candidate evaluation functions (genetic population) Reproducción de la población: The likelihood of an individual to pass on its genetic information to the next generation is proportional to its performance in finding the correct moves for known given problems Título 5

6 Búsqueda distribuida: Introducción Servidor central distribuye los sub-árboles. Clientes distribuidos evalúan la posicion. El servidor central recibe las contribuciones y decide el siguiente movimiento. Título 6

7 Introducción Agentes que juegan al ajedrez: Basado en el estudio: W hen A nts P lay C hess, A. D rogoul, 1995 Cada pieza es un agente. Objetivo codificado en reglas. Visión local del entorno. C om portam iento autónom o. Idea: jugar como lo hace un ser humano Problema: juega mal (los humanos también!). Título 7

8 MAS para la Generación de Movimientos Por qué el nivel es bajo? El mejor movimiento es determinado por el entorno y conocimientos locales del agente. Idea: utilizar agentes para: Sugerir una ordenacion de los movimientos posibles al jefe (el Rey o un nuevo agente) Objetivo: Taking the best of both worlds Táctica definida por los agentes. Estrategia basada en la decisión del jefe. Título 8

9 MAS para la Generación de Movimientos Que mejoramos respecto a la fuerza bruta? Prueba: Partidas rápidas los agentes deciden. Partidas lentas: E l rendim iento m ejora pues los m ejores m ovim ientos (segú n los agentes) se analizan antes. Implementar, jugar...y ver que pasa. Título 9

10 MAS para la Generación de Movimientos Algoritmo Base: Valoración material de cada agente: Peón = 1, C aballo/alfil = 3, Torre = 4, D am a = 10 Cada posición del tablero sabe: La pieza que contiene. W hitestrength (W S), B lackstrength (B S). W hited iff (W D = W S B S). B lackd iff (B D = B S - W S). Título 10

11 MAS para la Generación de Movimientos Sumar (+10) en los cuadros que se amenazan. Inform ar a las piezas am enazadas. Evaluación de cada casilla que puede ser ocupada: (+ 2 * valor m aterial de pieza com ida) (+ valor m aterial de piezas am ezadas) Las piezas am enazas inform an de este valor. (+ valor m aterial de piezas protegidas) (- valor m aterial del agente) (- W D /B D del lugar que ocupa el agente). Título 11

12 Ejemplo: MAS para la Generación de Movimientos Título 12

13 Ejemplo: MAS para la Generación de Movimientos Evaluación Título 13

14 Ejemplo: MAS para la Generación de Movimientos Evaluación 2. Ataque y defensa Título 14

15 Ejemplo: MAS para la Generación de Movimientos Evaluación 2. Ataque y defensa 3. Desplazamiento Título 15

16 Ejemplo: MAS para la Generación de Movimientos Evaluación 2. Ataque y defensa 3. Desplazamiento 4. Selección aleatoria Título 16

17 MAS para la Generacion de Movimientos Resultados obtenidos (1995): Contra humanos: Victorias: 57, D errotas: 83, Tablas: 60 (28.5% ) Contra GNU Chess: Conclusión: Victorias: 0, D erroras: 50, Tablas: 0 El programa es MUY MALO. Título 17

18 MAS para la Generacion de Movimientos Algoritmo Modificado: Comunicar los movimientos evaluados a un agente central ( jefe ). El agente central ordena los movimientos, y selecciona los mejores: D escartando el resto ( Hum an B ehaviour ) N o descartando ninguno. Esto sólo tiene sentido si los agentes son rapidos! Implementación en FIPA-OS! Título 18

19 Por qué usar FIPA-OS? FIPA-OS Evaluación de la plataforma :-) Maximizar la interoperabilidad. Instalación de la plataforma (~ 5 min.): Requisitos: Pentium 166, 64 M bytes R AM, 4 M bytes disco. Java Plataforma utilizada: FreeB SD Java Título 19

20 FIPA-OS Software Agent Agent Communication Language (ACL) Agents Agent Management System (AMS) Directory Facilitator (DF) Components Message Transport Service (MTS) Agent Comm. Channel (ACC) FIPA reference model Título 20

21 FIPA-OS Agent Layer Task Layer Conversation Layer Messaging Layer Profiles Parsers FIPA-OS architecture stack Título 21

22 FIPA-OS Ruta de archivo \bat \certificates \classes\ Descripción scripts para ejecutar la plataforma claves y certificados de agentes. RMI + SSL FIPA-OS core compilado sin opciones de FIPA_OSv2_1_0.jar depuración. \databases Lugar donde se almacenan datos persistentes \imports Componentes de terceras partes (e.g. Xerces) \src Código fuente \javadocs Documentacion de clases \docs Distribution notes.pdf (~ manual) \docs\licenses Licencia \tools Herramientas de ayuda \profiles Profiles de agentes suministrados \examples Mensajes ACL de ejemplo Título 22

23 FIPA-OS Título 23

24 Trabajos Futuros 1. Validar el sistema mediante experimentación: a) Implementar los agentes en FIPA-OS. 2. Extraer conclusiones: Ajedrez: Aprender estrategias nuevas => nuevas funciones de evaluacion... feedback Otros ámbitos: Sim ulacion de sociades com plejas jerarquizadas (los agentes N O tienen la últim a palabra). Título 24

25 Referencias A. Drogoul, When Ants Play Chess (Or Can Strategies Emerge From Tactical Behaviours?), R. Brooks, Elephants Don't Play Chess, USA Robotics and Autonomous Systems, 1990, M IT. P. Frey, An Introduction to Computer Chess, in Chess Skills in Man and M achine, Springer-Verlag, NY, 1977 S. Poslad and P. Charlon, Standardizing Agent Interoperability: The FIPA approach, Multi Agent Systems and Applications, 9 th ECCAI, Prague, Czech Republic, Título 25

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